Formation de nouvelles particules en atmosphère marine

New particle formation in marine atmosphere

• Auteur / Autrice : Guillaume Chamba
• Direction : Karine Sellegri
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Physique et chimie de l'atmosphère
• Date : Inscription en doctorat le 04/10/2021
• Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne (2021-...)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Fondamentales
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Météorologie Physique

Mots clés

Mots clés libres

Aérosol

Atmosphère

Nucléation

Océan

Biologie marine

Formation de nouvelles particules

Aerosol

Atmosphere

Nucleation

Ocean

Marine biology

New particle formation

Résumé

Les aérosols sont omniprésents dans l'atmosphère. Ils sont importants d'un point de vue climatique car ils interfèrent avec le rayonnement solaire et terrestre, et interviennent dans la formation des nuages. En atmosphère marine, les particules peuvent être émises en tant qu'embruns marins ou provenir de la formation de nouvelles particules nanométrique à partir de précurseurs gazeux émis par les océans. Sur la base de résultats de campagnes océanographiques récentes, menées en Méditerranée et dans le Pacifique Sud, il a été montré que les micro-organismes vivants dans les océans sont essentiels dans la modulation des flux et des propriétés de ces particules marines, tout particulièrement sur leurs propriétés de noyaux de condensation de nuages. L'enjeu de cette thèse est d'identifier les précurseurs chimiques des nanoparticules, mais aussi de comprendre les mécanismes de nucléation de ces composés amenant à la formation d'aérosol. L'objectif étant d'intégrer les espèces chimiques et les processus de nucléations dans le modèle de chimie du laboratoire. Cette thèse s'appuie sur des campagnes de mesures, incluant des expériences embarquées avec des outils de spectrométrie de masse avancée, dans l'Océan Pacifique Sud et l'Océan Austral. Il s'agit d'une thèse multidisciplinaire associée aux domaines des sciences de l'atmosphère et de la biogéochimie marine.

Aerosols are ubiquitous in the atmosphere. They are important from a climatic point of view because they interfere with solar and terrestrial radiation, and intervene in the formation of clouds. In the marine atmosphere, particles can be emitted as sea spray or can result from the formation of new nanometric particles from gaseous precursors emitted by the oceans. Based on the results of recent oceanographic campaigns in the Mediterranean and the South Pacific, it has been shown that living microorganisms in the oceans are essential in modulating the fluxes and properties of these marine particles, particularly on their properties as cloud condensation nuclei. The challenge of this thesis is to identify the chemical precursors of nanoparticles, but also to understand the nucleation mechanisms leading to the formation of aerosols. The objective is to integrate chemical species and nucleation processes into the laboratory chemistry model. This thesis is based on measurement campaigns, including on-board experiments with advanced mass spectrometry tools, in the South Pacific Ocean and the Southern Ocean. This is a multidisciplinary thesis of atmospheric sciences and marine biogeochemistry.